سائنسدان گهڻو وقت ڄاڻي چڪا آهن ته پلاٽينم تمام گهڻي وقت تائين پاڻي جي انوولن کي ورهائڻ لاء هائڊروجن گيس پيدا ڪرڻ لاء بهترين ڪيٽيلسٽ آهي. براون يونيورسٽي جي محققن پاران هڪ نئين مطالعي مان معلوم ٿئي ٿو ته پلاٽينم ايترو سٺو ڇو ڪم ڪري ٿو - ۽ اهو ئي سبب ناهي جيڪو فرض ڪيو ويو آهي.

تحقيق، ACS Catalysis ۾ شايع ٿيل، تقريبن صدي پراڻي تحقيقي سوال کي حل ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿي، ليکڪ چون ٿا. ۽ اھو ھائڊروجن پيدا ڪرڻ لاءِ نوان ڪيٽالسٽس ٺاھڻ ۾ مدد ڪري سگھي ٿو جيڪي پلاٽينم کان سستا ۽ وڌيڪ آھن. اهو آخرڪار فوسل ايندھن مان اخراج کي گهٽائڻ ۾ مدد ڪري سگهي ٿو.

”جيڪڏهن اسان اهو معلوم ڪري سگهون ٿا ته هائيڊروجن کي سستي ۽ ڪارائتي طريقي سان ڪيئن ٺاهيو وڃي ته اهو فوسل فري فيولز ۽ ڪيميڪلز لاءِ ڪيترن ئي عملي حلن جو دروازو کوليندو آهي،“ براونز اسڪول آف انجنيئرنگ ۾ ايسوسيئيٽ پروفيسر اينڊريو پيٽرسن چيو. . "هائڊروجن کي ايندھن جي سيلن ۾ استعمال ڪري سگھجي ٿو، اضافي CO2 سان گڏ ايندھن ٺاهڻ يا نائٽروجن سان گڏ امونيا ڀاڻ ٺاهڻ لاء. هائيڊروجن سان اسان گهڻو ڪجهه ڪري سگهون ٿا، پر پاڻي کي ورهائڻ لاءِ هڪ اسپيبلبل هائيڊروجن جو ذريعو بڻائڻ لاءِ، اسان کي هڪ سستي ڪيٽيلسٽ جي ضرورت آهي.

پيٽرسن جو چوڻ آهي ته، نئين ڪيٽيليسٽس کي ڊزائين ڪرڻ سمجھڻ سان شروع ٿئي ٿو ته پلاٽينم کي هن رد عمل لاءِ ڇا خاص بڻائي ٿو، ۽ اهو ئي آهي جيڪو هن نئين تحقيق جو مقصد معلوم ڪرڻ آهي.

پلاٽينم جي ڪاميابي ڊگهي عرصي تائين ان جي "Goldilocks" پابند توانائي سان منسوب ڪئي وئي آهي. مثالي ڪيٽالسٽس انو کي ردي عمل ڪرڻ تي نه ته تمام گهڻو ٿلهو ۽ نه ئي مضبوطيءَ سان، پر وچ ۾ ڪٿي ڪٿي. ماليڪيولز کي تمام گهڻو بيزاري سان پابند ڪريو ۽ رد عمل شروع ڪرڻ ڏکيو آهي. انهن کي ڏاڍي مضبوطيءَ سان ڳنڍيو ۽ ماليڪيول ڪيٽالسٽ جي مٿاڇري تي لٺ، هڪ ردعمل کي مڪمل ڪرڻ ڏکيو بڻائي ٿو. پلاٽينم تي هائڊروجن جي پابند توانائي صرف پاڻي جي ورهائڻ واري رد عمل جي ٻن حصن کي مڪمل طور تي توازن ڪرڻ لاءِ ٿئي ٿي- ۽ ان ڪري اڪثر سائنسدان مڃيا آهن ته اها اها خاصيت آهي جيڪا پلاٽينم کي تمام سٺو بڻائي ٿي.

پر سوال ڪرڻ جا سبب هئا ته ڇا اها تصوير صحيح هئي، پيٽرسن چوي ٿو. مثال طور، هڪ مواد جنهن کي molybdenum disulfide (MoS2) سڏيو ويندو آهي ان ۾ پلاٽينم سان ملندڙ هڪ پابند توانائي هوندي آهي، پر پاڻي جي ورهائڻ واري رد عمل لاءِ اڃا به وڌيڪ خراب ڪيٽيليسٽ آهي. اهو مشورو ڏئي ٿو ته پابند توانائي مڪمل ڪهاڻي نه ٿي سگهي، پيٽرسن چوي ٿو.

اهو معلوم ڪرڻ لاءِ ته ڇا ٿي رهيو آهي، هن ۽ سندس ساٿين پلاٽينم ڪيٽالسٽس تي پاڻيءَ جي ورهائڻ واري رد عمل جو مطالعو ڪيو، هڪ خاص طريقو استعمال ڪيو، جيڪو انهن اليڪٽرڪ ڪيميائي رد عمل ۾ انفرادي ايٽم ۽ اليڪٽران جي رويي کي تخليق ڪرڻ لاءِ تيار ڪيو.

تجزيي مان معلوم ٿيو ته هائيڊروجن ايٽم جيڪي پلاٽينم جي مٿاڇري تي ”گولڊي لاڪس“ بائنڊنگ انرجي تي جڙيل آهن اصل ۾ ان رد عمل ۾ حصو نه وٺندا آهن جڏهن رد عمل جي شرح تمام گهڻي هوندي آهي. ان جي بدران، اهي پاڻ کي پلاٽينم جي مٿاڇري واري ڪرسٽل پرت جي اندر اندر گهيرو ڪن ٿا، جتي اهي بيٺا رهن ٿا. هائيڊروجن ايٽم جيڪي رد عمل ۾ حصو وٺندا آهن اهي "Goldilocks" توانائي کان وڌيڪ ڪمزور طور تي پابند آهن. ۽ جالي ۾ ويهڻ جي بدران، اهي پلاٽينم ايٽم جي مٿان ويٺا آهن، جتي اهي H2 گيس ٺاهڻ لاء هڪ ٻئي سان ملڻ لاء آزاد آهن.

اهو آهي ته مٿاڇري تي هائيڊروجن ائٽم جي حرڪت جي آزادي جيڪا پلاٽينم کي ايترو رد عمل بڻائي ٿي، محقق نتيجو ڪن ٿا.

"ڇا اهو اسان کي ٻڌائي ٿو ته هي 'Goldilocks' بائنڊنگ توانائي کي ڳولڻ اعلي سرگرمي واري علائقي لاء صحيح ڊزائين اصول نه آهي،" پيٽرسن چيو. "اسان تجويز ڪريون ٿا ته ڪيٽيليسٽس کي ڊزائين ڪرڻ جيڪي هائڊروجن کي هن انتهائي موبائيل ۽ رد عمل واري حالت ۾ رکڻ جو رستو آهي."